(57)【要約】【課題】主にエンジンから排出される粒子状物質中のスートの測定を高精度かつ低コストで行える粒子状物質測定方法および装置を提供する。【解決手段】内燃機関１から排出されるガスＧをサンプリングし、このサンプルガスＳに含まれる粒子状物質２中のスート２ａに電荷ｅを付与し、前記スート２ａの電荷量を計測する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出されるガスをサンプリングし、このサンプルガスに含まれる粒子状物質中のスートに電荷を付与し、前記スートの電荷量を計測することを特徴とする粒子状物質測定方法。
【請求項２】
内燃機関から排出されるガスをサンプリングし、このサンプルガスに含まれる粒子状物質中のスートを抽出した後、前記スートに電荷を付与し、スートの電荷量を計測することを特徴とする粒子状物質測定方法。
【請求項３】
サンプルガスを、このサンプルガス中の揮発性有機成分が揮発する高温状態とすることにより、サンプルガスに含まれる粒子状物質中のスートを抽出する請求項２に記載の粒子状物質測定方法。
【請求項４】
サンプルガスに含まれる粒子状物質中の揮発性有機成分を測定するステップを含む請求項１〜３のいずれかに記載の粒子状物質測定方法。
【請求項５】
サンプルガスに含まれる粒子状物質中の揮発性有機成分を測定するステップにおいて、サンプルガスを、このサンプルガス中の揮発性有機成分が揮発しない低温状態とした後、水素炎イオン化検出器によって測定して得た検出値と、揮発性有機成分が揮発する高温状態とした後、水素炎イオン化検出器によって測定して得た検出値とから、サンプルガス中の揮発性有機成分濃度を導出する請求項４に記載の粒子状物質測定方法。
【請求項６】
内燃機関から排出されるガスをサンプリングしてサンプルガスを得るサンプリング手段と、前記サンプルガスに含まれる粒子状物質中のスートに電荷を付与する帯電手段と、前記スートの電荷量を計測する計測手段とを有することを特徴とする粒子状物質測定装置。
【請求項７】
内燃機関から排出されるガスをサンプリングしてサンプルガスを得るサンプリング手段と、前記サンプルガスに含まれる粒子状物質中のスートを抽出する抽出手段と、サンプルガスに含まれる粒子状物質中のスートに電荷を付与する帯電手段と、前記スートの電荷量を計測する計測手段とを有することを特徴とする粒子状物質測定装置。
【請求項８】
前記抽出手段が、サンプルガスを、このサンプルガス中の揮発性有機成分が揮発する高温状態とするように構成されている請求項７に記載の粒子状物質測定装置。
【請求項９】
サンプルガスに含まれる粒子状物質中の揮発性有機成分を測定する揮発性有機成分測定手段を備えた請求項６〜８のいずれかに記載の粒子状物質測定装置。
【請求項１０】
揮発性有機成分測定手段が、２つの水素炎イオン化検出器を有し、一方の水素炎イオン化検出器によって、揮発性有機成分が揮発する高温状態となったサンプルガスを測定し、他方の水素炎イオン化検出器によって、揮発性有機成分が揮発しない低温状態となったサンプルガスを測定するように構成されている請求項９に記載の粒子状物質測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば車両のディーゼルエンジンから排出される粒子状物質の連続測定などに用いられる粒子状物質測定方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平１０−３８８４９号公報
【特許文献２】特開平１０−２８８６０１号公報
【特許文献３】特開２００１−２２８０７６号公報
車両に搭載されるディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどのエンジンからは、ガス状物質のほか、超微小粒子が鎖状あるいは塊状に集合してなる粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ：以下、ＰＭという）が排出される。
【０００３】
前記ＰＭは、燃料が高温下で不完全燃焼することにより発生するスート（ｓｏｏｔ）と呼ばれる無機炭素と、燃料やオイルの燃え残りである揮発性有機成分（Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｆｒａｃｔｉｏｎ：ＶＯＦ）または可溶有機成分もしくは有機溶媒可溶成分（Ｓｏｌｕｂｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｆｒａｃｔｉｏｎ：ＳＯＦ）と呼ばれる炭化水素と、燃料中の硫黄が燃焼反応を起こすことによって形成された成分であるサルフェート（ｓｕｌｆａｔｅ）と呼ばれる硫酸水和物との３種類に区分されている。
【０００４】
そして、前記ＰＭのような微粒子を高精度で測定できるものとして、適宜の手段により前記ＰＭに電荷を付与した後、前記ＰＭに付与された電荷量を計測し、この電荷量から前記ＰＭの表面積を求める測定部を有する測定装置がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の測定装置は、サンプルガス中のＰＭのような微粒子を測定するものであって、ＰＭ中のスートを測定することはできなかった。
【０００６】
そこで、サンプルガス中のスートを正確に測定する手段として、上記従来の測定装置において、前記測定部の上流側にＰＭ中のスート以外の成分（以下、揮発成分という）を完全に除去するための触媒装置などの前処理装置を設け、この前処理装置によりＰＭ中の前記揮発成分である揮発性有機成分およびサルフェートを予め取り除いた後、測定部においてスートの測定を行う方法が考えられるが、この方法を用いる場合、測定部の上流側に別途前処理装置を設ける必要があることから、その分だけ測定装置が大型化するとともに測定装置の製造コストも上昇することとなる。
【０００７】
なお、他の測定装置として、水素炎イオン化検出器（Ｆｌａｍｅ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：以下、ＦＩＤという）を用いてＰＭ中のスートを測定するものもあるが、スートの測定にＦＩＤを用いるこの測定装置では、スートの測定の高精度化を図ることが困難であり、前記エンジンから排出されるＰＭの量の低減化が進められている現状を鑑みれば、将来的にスートの測定にＦＩＤを用いることが適さないケースが生じるおそれがある。
【０００８】
本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、主にエンジンから排出される粒子状物質中のスートの測定を高精度かつ低コストで行える粒子状物質測定方法および装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の粒子状物質測定方法は、内燃機関から排出されるガスをサンプリングし、このサンプルガスに含まれる粒子状物質中のスートに電荷を付与し、前記スートの電荷量を計測する（請求項１）。
【００１０】
上記の構成により、粒子状物質中のスートの測定を高精度かつ低コストで行える粒子状物質測定方法を提供することができる。
【００１１】
すなわち、この発明の測定方法では、サンプルガスに含まれるＰＭ全体ではなく、ＰＭ中のスートに電荷を付与するように構成してあることから、スートの測定を高精度で行うことができる。また、送られてきたサンプルガス中のスートに対して順次電荷を付与し、スートの電荷量を計測するように構成することで、スートの連続測定を行うことも容易に可能となる。
【００１２】
また、内燃機関から排出されるガスをサンプリングし、このサンプルガスに含まれる粒子状物質中のスートを抽出した後、前記スートに電荷を付与し、スートの電荷量を計測してもよい（請求項２）。この場合には、抽出したスートに対して容易かつ確実に電荷を付与することができ、スートの連続測定をより高精度で行うことができる。
【００１３】
具体的には、サンプルガスを、このサンプルガス中の揮発性有機成分が揮発する高温状態とすることにより、サンプルガスに含まれる粒子状物質中のスートを抽出する（請求項３）。この場合には、スートを抽出するために、例えばサンプルガスのラインにヒータなどのシンプルかつ安価な加熱手段を設けるだけでよく、揮発成分を除去するための触媒装置などの前処理装置を設ける場合に比べて、測定装置を容易に小型化することができ、また、その製造コストも抑えられる。
そして、サンプルガスのライン全体を高温状態とするように構成すれば、ラインを構成する配管の内壁にサンプルガス中のナノ粒子状の物質などが付着することを効果的に防止することができ、そのメンテナンスが容易となる。
【００１４】
また、この発明の測定方法に、サンプルガスに含まれる粒子状物質中の揮発性有機成分を測定するステップを含めた場合には（請求項４）、前記サンプルガスに含まれる粒子状物質中のスートのみならず揮発性有機成分をも測定することが可能となる。そして、これらを同時測定することにより、エンジンの負荷によって変化するＰＭ中のスートと揮発性有機成分との比率をリアルタイムに計測することができ、エンジンの開発に非常に有用な情報となる。しかも、スートは高精度で測定されるので、このスートの測定に基づいて得られる前記情報は、その信頼性が非常に向上したものとなる。
【００１５】
サンプルガスに含まれる粒子状物質中の揮発性有機成分を測定するステップにおいて、サンプルガスを、このサンプルガス中の揮発性有機成分が揮発しない低温状態とした後、水素炎イオン化検出器によって測定して得た検出値と、揮発性有機成分が揮発する高温状態とした後、水素炎イオン化検出器によって測定して得た検出値とから、サンプルガス中の揮発性有機成分濃度を導出してもよい（請求項５）。この場合、揮発性有機成分を測定する手法として、水素炎イオン化検出器を用いることにより、揮発性有機成分の連続測定ができ、かつその応答速度も速く、従って、揮発性有機成分を効率よく測定することが可能となる。さらに、サンプルガスを低温状態および高温状態とするためには、例えばサンプルガスのラインにヒータなどのシンプルかつ安価な加熱手段を設けるだけでよく、また、サンプルガスを高温状態とするラインは、上述したように、サンプルガスに含まれる粒子状物質中のスートを抽出するためにも利用することができるので、サンプルガスに含まれる粒子状物質中のスートおよび揮発性有機成分の同時測定に適した本発明の粒子状物質測定装置をよりコンパクトに構成することが可能となる。
【００１６】
一方、上記目的を達成するために、本発明の粒子状物質測定装置は、内燃機関から排出されるガスをサンプリングしてサンプルガスを得るサンプリング手段と、前記サンプルガスに含まれる粒子状物質中のスートに電荷を付与する帯電手段と、前記スートの電荷量を計測する計測手段とを有する（請求項６）。
【００１７】
また、内燃機関から排出されるガスをサンプリングしてサンプルガスを得るサンプリング手段と、前記サンプルガスに含まれる粒子状物質中のスートを抽出する抽出手段と、サンプルガスに含まれる粒子状物質中のスートに電荷を付与する帯電手段と、前記スートの電荷量を計測する計測手段とを有する（請求項７）。
【００１８】
さらに、前記抽出手段が、サンプルガスを、このサンプルガス中の揮発性有機成分が揮発する高温状態とするように構成されている（請求項８）。
【００１９】
また、サンプルガスに含まれる粒子状物質中の揮発性有機成分を測定する揮発性有機成分測定手段を備えた（請求項９）。
【００２０】
また、揮発性有機成分測定手段が、２つの水素炎イオン化検出器を有し、一方の水素炎イオン化検出器によって、揮発性有機成分が揮発する高温状態となったサンプルガスを測定し、他方の水素炎イオン化検出器によって、揮発性有機成分が揮発しない低温状態となったサンプルガスを測定するように構成されている（請求項１０）。
【００２１】
上記の構成により、前記粒子状物質測定方法により得られる効果と同様の効果を得ることができる粒子状物質測定装置を提供することが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施例に係る粒子状物質測定方法（以下、測定方法という）を実施するための粒子状物質測定装置（以下、測定装置という）Ｄの構成を概略的に示す説明図、図２は、前記測定装置Ｄの要部の構成を概略的に示す説明図である。
本実施例の測定装置Ｄは、内燃機関としてのエンジン１から排出される排ガスＧの一部をサンプリングしてサンプルガスＳとし、このサンプルガスＳ中に含まれるＰＭ２の連続測定を行うように構成されている。
【００２３】
詳しくは、前記測定装置Ｄは、前記エンジン１に連なり、エンジン１から排出された排ガスＧが内部を通る排ガス流路３と、この排ガス流路３からの排ガスＧを希釈するための希釈部４と、この希釈部４において希釈された排ガスＧの一部をサンプルガスＳとしてサンプリングし、このサンプルガスＳを下流側に送りつつ適宜に加熱する加熱導入部５と、この加熱導入部５の下流側に配置された分析部６と、前記サンプルガスＳを加熱導入部５を介して前記分析部６内に導入するためのポンプ７を有するサンプリング制御部８と、前記分析部６における分析結果の表示や、分析部６、サンプリング制御部８などの操作を行うための表示操作部９とを備えている。
【００２４】
前記エンジン１は、例えば、車両などに搭載されるディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどである。
【００２５】
前記ＰＭ２は、スート２ａと、揮発性有機成分およびサルフェートからなる揮発成分２ｂとを含む。そして、前記ＰＭ２には、図２に示すように、スート２ａの周囲に揮発成分２ｂが付着した状態となっているもの並びにスート２ａに付着していない揮発成分２ｂのみが固まった状態となっているものなどがある。
【００２６】
前記排ガス流路３は、例えば、前記エンジン１の排気管のみから構成されてもよいし、前記排気管とこの排気管に接続されたホースとから構成されてもよい。
【００２７】
前記希釈部４は、例えば、希釈用トンネルからなる。すなわち、前記希釈部４は、前記排ガス流路３からの排ガスＧが内部に導入される管路４ａと、この管路４ａの上流側に設けられ、フィルタ（図示せず）を有し、清浄な空気を管路４ａ内に供給する空気導入部４ｂと、前記管路４ａの下流側に設けられたＣＦＶ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｆｌｏｗ  Ｖｅｎｔｕｒｉ）４ｃおよび吸引ポンプ４ｄとを備え、前記排ガス流路３からの排ガスＧの全量を清浄な空気によって希釈するとともに、管路４ａ内を流れるガスが一定流量となるように構成されている。
【００２８】
前記加熱導入部５は、前記サンプルガスＳを所定の温度にした状態で前記分析部６に導入するように構成されている。そして、加熱導入部５は、前記希釈部４の管路４ａ内に挿入され、エンジン１から排出される排ガスＧをサンプリングしてサンプルガスＳを得るサンプリング手段としてのサンプリングプローブ５ａと、このサンプリングプローブ５ａに接続される高温ライン５ｂおよび低温ライン５ｃとを備えている。
【００２９】
前記高温ライン５ｂは、例えばヒータからなる加熱手段５ｄ（図２参照）を有し、この加熱手段５ｄにより内部が所定の温度（本実施例では約１９１℃）となるように加熱され、高温ライン５ｂの内部を流れるサンプルガスＳは、このサンプルガスＳに含まれるＰＭ２中の前記揮発成分２ｂが揮発する高温状態となるように構成されている。すなわち、高温ライン５ｂは、サンプルガスＳに含まれるＰＭ２中の揮発成分２ｂを揮発させてスート２ａを抽出する抽出手段として構成されている。また、前記高温ライン５ｂは、その下流側が分岐することで形成された２つの分岐流路５ｅ，５ｆを有している。
【００３０】
前記低温ライン５ｃは、例えばヒータからなる加熱手段（図示せず）を有し、この加熱手段により内部が所定の温度（本実施例では約５２℃）となるように加熱され、低温ライン５ｃの内部を流れるサンプルガスＳは、前記揮発性有機成分は揮発しない低温状態となるように構成されている。
【００３１】
前記分析部６は、サンプルガスＳに含まれるＰＭ２中のスート２ａを測定するためのスート測定部１０（詳細は後述する）と、前記サンプルガスＳに含まれるＰＭ２中の揮発性有機成分を測定するための揮発性有機成分測定部１１とを備えている。また、前記揮発性有機成分測定部１１は、２つのＦＩＤ６ａ，６ｂと、一方のＦＩＤ６ａの上流側に設けられ、ＦＩＤ６ａに導入されるサンプルガスＳ中のＰＭ２を除去するためのフィルタ６ｃと、他方のＦＩＤ６ｂの上流側に設けられ、ＦＩＤ６ｂに導入されるサンプルガスＳ中のＰＭ２を除去するためのフィルタ６ｄとを有している。
【００３２】
そして、前記スート測定部１０と、一方のＦＩＤ６ａおよびフィルタ６ｃとは、前記高温ライン５ｂの下流側に並列的に設けられている。すなわち、前記高温ライン５ｂの下流側に設けられた２つの分岐流路５ｅ，５ｆのうちの一方の流路５ｅ中に前記スート測定部１０が設けられ、他方の流路５ｆ中に前記フィルタ６ｃおよびＦＩＤ６ａが設けられている。また、他方のＦＩＤ６ｂおよびフィルタ６ｄは、前記低温ライン５ｃの下流側に設けられている。
【００３３】
分析部６は、サンプルガスＳ中のスート２ａおよび揮発性有機成分を並行して測定するように構成されており、前記スート２ａの測定は、サンプルガスＳ中のサルフェートおよび揮発性有機成分からなる揮発成分２ｂを揮発させてスート２ａを抽出する抽出ステップと、サンプルガスＳ中のスート２ａに電荷を付与し、前記スート２ａの電荷量を計測する計測ステップとをこの順に含む。一方、前記揮発性有機成分の測定は、サンプルガスＳを、このサンプルガスＳ中の揮発性有機成分が揮発しない低温状態とした後、ＦＩＤ６ｂによって測定して得た検出値と、揮発性有機成分が揮発する高温状態とした後（この実施例では前記抽出ステップの後）、サンプルガスＳをＦＩＤ６ａによって測定して得た検出値とから、サンプルガスＳ中の揮発性有機成分濃度を導出する。なお、各測定の詳細については後述する。
【００３４】
前記ポンプ７は、前記加熱導入部５の上流側の圧力よりも、この加熱導入部５の下流側にある分析部６側の圧力が低くなるように圧力差を生じさせるためのものである。
【００３５】
前記サンプリング制御部８は、前記ポンプ７の出力を制御して、前記希釈部４から加熱導入部５を介して分析部６へと導入するサンプルガスＳの流量を調整するように構成されている。
【００３６】
前記表示操作部９は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）からなり、ケーブル９ａを介して、前記分析部６および前記サンプリング制御部８に電気的に接続されている。
【００３７】
前記スート測定部１０は、前記ＰＭ２中のスート２ａに電荷ｅを付与し、前記スート２ａの電荷量を計測することで、前記サンプルガスＳ中に含まれるスート２ａの量を導出するように構成されており、例えば、ＤＣセンサ（Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  Ｃｈａｒｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）からなる。
【００３８】
すなわち、前記スート測定部１０は、金属製の筒体１０ａと、この筒体１０ａの上流側における内部に配置される帯電手段としての電荷付与部１０ｂと、前記筒体１０ａの下流側における内部に配置され、前記電荷付与部１０ｂにおいて電荷ｅが付与されたスート２ａを捕捉する導電性（例えば金属製）の捕捉部材１０ｃと、この捕捉部材１０ｄに電気的に接続される電荷量計測手段１０ｄとを備えている。
【００３９】
前記電荷付与部１０ｂは、前記筒体１０ａ内に配置される電極１０ｅと、この電極１０ｅを囲むように配置される導電性（例えば金属製）の網状部材１０ｆとを有している。そして、前記電荷付与部１０ｂは、前記電極１０ｂに例えば５０００〜７０００Ｖ程度（本実施例では５０００Ｖ）の電圧を印加するとともに、前記網状部材１０ｆに例えば２０Ｖの電圧を印加することにより、コロナ放電が発生するように構成されている。
【００４０】
但し、本実施例ではコロナ放電を用いるが、他の方法として、紫外線の照射によって電荷を付与してもよい。紫外線による帯電現象はスートに対して非常に高感度を示し、スート以外の粒子に対してはほとんど感度を示さないという特異的な性質があり、極めて良い相関が得られる。もちろん、スートに電荷を付与する方法は、上述したコロナ放電や紫外線照射に限られず、その他の方法を用いてスートに電荷を付与するように電荷付与部１０ｂなどを構成してもよい。
【００４１】
次に、上記の構成からなる測定装置Ｄを用いた測定方法について説明する。
まず、前記エンジン１から排出された排ガスＧを、排ガス流路３内に通して希釈部４内へと送る。この希釈部４において、前記排ガスＧは清浄な空気により希釈される。そして、希釈された排ガスＧの一部をサンプルガスＳとして加熱導入部５の前記サンプリングプローブ５ａから採取し、加熱導入部５内に送る。
【００４２】
続いて、前記加熱導入部５内に流れ込んだサンプルガスＳを分流し、前記高温ライン５ｂおよび低温ライン５ｃにそれぞれ流した後、分析部６へと導入する。
ここで、前記高温ライン５ｂに流した前記サンプルガスＳを、このサンプルガスＳに含まれるＰＭ２中の揮発成分２ｂが揮発する高温状態とする一方、前記低温ライン５ｃに流したサンプルガスＳを、このサンプルガスＳに含まれるＰＭ２中の揮発性有機成分が揮発しない低温状態とする。
【００４３】
そのため、前記高温ライン５ｂの下流側に分岐して設けられた２つの流路５ｅ，５ｆに設けられた前記スート測定部１０およびＦＩＤ６ａに導入されるサンプルガスＳは前記高温状態となっていることから、このサンプルガスＳ中の前記スート２ａに前記揮発成分２ｂはほぼ付着していない状態となっており、言い換えれば、このときのＰＭ２は抽出されたスート２ａのみからなる。
【００４４】
そして、前記高温ライン５ｂを流れて高温状態となったサンプルガスＳが、前記分岐流路５ｅ中のスート測定部１０に至ると、まず、前記電荷付与部１０ｂにおいて、コロナ放電により、サンプルガスＳ中の各スート２ａに、その表面積に応じた量の電荷ｅが付与される。続いて、電荷ｅが付与され帯電した状態の各スート２ａは、筒体１０ａ内を流れ、その下流側に配置された前記捕捉部材１０ｃに捕捉され、このとき、各スート２ａは電荷ｅを放出する。そして、放出された電荷ｅは電流となって前記電荷計測手段１０ｄに流れ、この電荷計測手段１０ｄにおいて、プリアンプ（図示せず）により前記電流を増幅し、信号レベルを大きくした状態で、電流計（図示せず）を用いてその電流値を計測する。このようにして得られた計測値は前記スート２ａの表面積にほぼ比例するものであり、この計測値を用いて所定の演算を行うことにより、前記サンプルガスＳ中に存在するスート２ａを連続的に導出することができる。
【００４５】
また、前記高温ライン５ｂを流れて高温状態となったサンプルガスＳが、前記分岐流路５ｆに流れ込むと、前記フィルタ６ｃによりサンプルガスＳ中の固体成分が除去され、その後、前記ＦＩＤ６ａにおいてサンプルガスＳ中の炭化水素量が計測される。このＦＩＤ６ａの出力は、約１９１℃にて気体状態となっているサンプルガスＳ中の炭化水素によるものであり、例えば、ケーブル９ａを介して前記表示操作部９に送られる。
【００４６】
一方、前記低温ライン５ｃを流れて低温状態となったサンプルガスＳは、低温ライン５ｃ中のフィルタ６ｄによりサンプルガスＳ中の固体成分が除去された後、前記ＦＩＤ６ｂに送られ、このＦＩＤ６ｂにおいてサンプルガスＳ中の炭化水素量が計測される。このＦＩＤ６ｂの出力は、約５２℃にて気体状態となっているサンプルガスＳ中の炭化水素によるものであり、例えば、ケーブル９ａを介して前記表示操作部９に送られる。
【００４７】
従って、前記ＦＩＤ６ａからの出力とＦＩＤ６ｂからの出力との差は、約５２℃から約１９１℃の間に液体から気体に変化した高沸点の炭化水素、すなわち前記揮発性有機成分の濃度（量）に対応するものであることから、前記表示操作部９において、前記ＦＩＤ６ａからの出力とＦＩＤ６ｂからの出力との差を求めることにより、サンプルガスＳ中の揮発性有機成分のみを連続的に測定することが可能となる。
【００４８】
上記のようにして分析部６を経たサンプルガスＳは、サンプリング制御部８に至ったのち、適宜に処理（排出）される。
【００４９】
なお、本実施例の前記揮発性有機成分測定部１１において、前記ＦＩＤ６ａ，６ｂに代えて、炭化水素を測定することができる他の装置を用いてもよい。
【００５０】
また、本実施例において、前記高温ライン５ｂの上流端から下流端までにおける内部のどの部分の温度も全てサンプルガスＳが前記高温状態となる所定の温度（例えば約１９１℃）に保つように構成すれば、高温ライン５ｂ中の内壁にサンプルガスＳに含まれるＰＭ２中の揮発成分２ｂが付着することを防止することができ、ひいては高温ライン５ｂが長期間の使用に耐えるものとなるが、このような構成に限るものではなく、例えば、前記分析部６のスート測定部１０、フィルタ６ｃおよびＦＩＤ６ｂに導入されるサンプルガスＳを前記高温状態に確実に保てる範囲で、前記高温ライン５ｂ（分岐流路５ｅ，５ｆ）における前記スート測定部１０およびＦＩＤ６ａの上流側の適宜の部分のみを前記所定の温度（例えば約１９１℃）に保ち、他の部分は加熱しない構成を採用してもよい。このことは、前記低温ライン５ｃについても同様である。いずれの場合も、加熱する部分を少なくすることができるため、ランニングコストをより低く抑えることが可能となる。
【００５１】
さらに、本実施例では、前記希釈部４を設け、前記エンジン１からの排ガスＧを希釈部４にて希釈することによりサンプルガスＳを形成しているが、このような構成に限るものではなく、例えば、前記希釈部４を設けず、前記エンジン１からの排ガスＧをサンプルガスＳとして直接前記加熱導入部５に導入し、分析部６へと送るように構成してもよい。この場合には、例えば、前記サンプリングプローブ５ａを前記排ガス流路３内に挿入すればよい。
【００５２】
上記の構成からなる測定装置Ｄにおいて、上述したように、前記スート測定部１０としてＤＣセンサを用いた場合には、このＤＣセンサは構成がシンプルで必要な部品の数も少なく、小型化を容易に図ることができるため、測定装置Ｄ自体がシンプルな構成となり、低コストかつコンパクトに製作することも可能となる。
【００５３】
なお、この実施例では、スート測定部１０と揮発性有機成分測定部１１とを設けて、サンプルガスＳに含まれるＰＭ２中のスート２ａと揮発性有機成分とを測定するように構成してあるが、このような構成に限られず、例えば、揮発性有機成分測定部１１を設けず、スート測定部１０のみを設けて、サンプルガスＳに含まれるＰＭ２中のスート２ａのみを測定するように構成してもよい。この場合には、前記低温ライン５ｃおよび分岐流路５ｆが不要となる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、主にエンジンから排出される粒子状物質中のスートの測定を高精度かつ低コストで行える粒子状物質測定方法および装置が得られる。
【００５５】
すなわち、この発明の測定方法および装置では、サンプルガスに含まれるＰＭ中のスートに付着した揮発成分を予め揮発させスートの外面から除去することにより、スートを抽出した後に、スートに電荷を付与するように構成してあることから、前記揮発成分がスートの測定の妨害となることがなく、スートの測定を高精度で行うことができる。
【００５６】
また、スートを測定するための測定部の上流側に前記揮発成分を除去するための触媒装置などの前処理装置を別途設けると、その分だけ測定装置が大型化するとともに測定装置の製造コストも上昇することとなる。しかし、この発明の測定方法および装置によれば、上記のような前処理装置を不要とし、前記スートを測定するための測定部（スート測定部）の上流側には前記揮発成分を揮発させる手段が必要なだけであるため、例えば、前記測定部の上流側にはヒータなどのシンプルな構成からなる加熱手段を設けるだけでよく、従って、測定装置の小型化を容易に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る粒子状物質測定方法を実施するための粒子状物質測定装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】前記粒子状物質測定装置の要部の構成を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
１…内燃機関、２…粒子状物質、２ａ…スート、Ｄ…粒子状物質測定装置、ｅ…電荷、Ｓ…サンプルガス。
【図１】
2005055222.tif 000003
【図２】
2005055222.tif 000004